Question

7．（一）（1）化學式為C₆Hm的烷烴，m值等于14；請寫出HCl的電子式．
（二）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，圖是N₂（g）和H₂（g）反應生成1mol NH₃（g）過程中能量變化示意圖．
（2）請寫出N₂和H₂反應的熱化學方程式：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol；
（3）若已知下列數(shù)據(jù)：

化學鍵	H-H	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	435	943

試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算N-H的鍵能390kJ•mol^-1
（4）合成氨反應通常用鐵觸媒作催化劑．使用鐵觸媒后E1變化是：E₁減小 （填“增大”、“減小、”“不變”）．
（5）用NH₃催化還原NOX還可以消除氮氧化物的污染．例如
4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H₁=akJ•mol^-1
N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H₂=b kJ•mol^-1
若1mol NH₃還原NO至N₂，則該反應過程中的反應熱△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol（用含a、b的式子表示）

Answer 1

分析 （1）烷烴的通式為C_nH_2n+2，化學式為C₆Hm的烷烴，m=2×6+2=14；HCl分子是由1個氫原子和1個氯原子通過共用1對電子結合而成的共價化合物其電子式為；
（2）據(jù)焓變等于反應物活化能減去生成物活化能求算焓變，再書寫熱化學方程式；
（3）根據(jù)反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能計算；
（4）使用鐵觸媒作催化劑，反應的活化能減小；
（5）利用蓋斯定律計算．

解答 解：（1）烷烴的通式為C_nH_2n+2，化學式為C₆Hm的烷烴，m=2×6+2=14；HCl分子是由1個氫原子和1個氯原子通過共用1對電子結合而成的共價化合物其電子式為，故答案為：14；；
（2）據(jù)焓變等于反應物活化能減去生成物活化能求算焓變，N₂和H₂反應生成2mol NH₃過程中的△H=300×2KJ/mol-（3×435+943）KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol，故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol；       
（3）反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設N-H的鍵能為x，則943+3×435-6x=-92，x=390，故答案為：390；
（4）使用鐵觸媒作催化劑，反應的活化能減小，故答案為：減�。�
（5）已知①4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）；△H₁=akJ/mol
②N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H₂=bkJ/mol
利用蓋斯定律將$\frac{①-3②}{4}$可得NH₃（g）+$\frac{3}{2}$NO（g）=$\frac{5}{4}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂O（g）△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol，所以1mol NH₃還原NO至N₂，則該反應過程中的反應熱△H₃=$\frac{a-3b}{4}$kJ/mol，故答案為：$\frac{a-3b}{4}$．

點評 本題考查綜合考查化學反應與能量變化知識，注意物質的總能量、鍵能與反應熱的計算關系，把握蓋斯定律的計算方法，題目難度中等．